專利名稱：基于開關(guān)電流技術(shù)的cmos電流舵da轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器。
技術(shù)背景高速、高分辨率DA轉(zhuǎn)換器是提高視頻及通信系統(tǒng)性能必不可少的器件。 目前，已出現(xiàn)的高性能DA轉(zhuǎn)換器主要有基于開關(guān)電容技術(shù)的開關(guān)電容DA 轉(zhuǎn)換器和采用CMOS電流源技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器。由于工作于 電壓域、需要線性浮地電容及低壓高速運(yùn)算放大器，開關(guān)電容DA轉(zhuǎn)換器具 有電路動(dòng)態(tài)范圍小、高頻性能差且與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝不兼容、不易集成等缺點(diǎn)。 利用CMOS電路所具有的輸入/輸出與TTL及外部CMOS電路兼容、便于與存儲(chǔ) 器和數(shù)字信號(hào)處理芯片一體集成等優(yōu)點(diǎn)，CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器可以克服 開關(guān)電容DA轉(zhuǎn)換器的不足。己有高性能CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器采用分段 式結(jié)構(gòu)，其中高位采用溫度計(jì)碼單位電流源DA轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，低位采用二進(jìn)制加 權(quán)電流源DA轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換電路的輸出與二進(jìn)制加權(quán)電流源DA 轉(zhuǎn)換電路的輸出和為DA轉(zhuǎn)換器的總電流輸出。然而，這種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)由于采用 了輸入信號(hào)寄存器等外圍數(shù)字電路，致使器件功耗較高、芯片面積較大，難 以滿足目前視頻、通信系統(tǒng)對(duì)高性能DA轉(zhuǎn)換器所提出的低電壓、低功耗的技 術(shù)要求。發(fā)明內(nèi)容為解決己有CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種 處理速度快、分辨率高、動(dòng)態(tài)范圍大、性能穩(wěn)定、芯片面積小、低電壓低功 耗、與標(biāo)準(zhǔn)VLSI工藝特別是深亞微米VLSI工藝兼容的基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是所述CM0S電流舵DA轉(zhuǎn)換 器包括順次電連接的開關(guān)電流輸入信號(hào)寄存器、開關(guān)電流譯碼電路、高位單 位電流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置、電流取樣器、電流-電壓轉(zhuǎn)換裝置，低位二 進(jìn)制加權(quán)電流源M轉(zhuǎn)換裝置分別與開關(guān)電流輸入信號(hào)寄存器和電流取樣器 相連。上述的基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器中，所述開關(guān)電流輸 入信號(hào)寄存器由連接輸入信號(hào)的四相開關(guān)電流存儲(chǔ)單元組和共源共柵MOS電 流鏡組組成。上述的基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器中，所述開關(guān)電流譯 碼電路由開關(guān)電流行譯碼電路和開關(guān)電流列譯碼電路組成。上述的基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器中，所述電流取樣器 采用開關(guān)電流雙向電流取樣器，電流-電壓轉(zhuǎn)換裝置釆用CMOS寬帶互阻放大上述的基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器中，高位單位電流源 溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置為單位電流源矩陣，每一單位電流源的電流方向由二進(jìn) 制一溫度計(jì)碼控制開關(guān)信號(hào)確定。本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明對(duì)已有CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 改進(jìn)，采用開關(guān)電流技術(shù)實(shí)現(xiàn)原有電路結(jié)構(gòu)中輸入信號(hào)寄存器、譯碼器等外 圍數(shù)字電路，從而有效降低了器件的電源電壓和功耗，減少了器件的面積， 可用于低電壓低功耗、高速、高分辨率視頻及通信等領(lǐng)域。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。


附圖l為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1所示，本發(fā)明基于開關(guān)電流技術(shù)的12位CMOS電流舵DA轉(zhuǎn) 換器，包括順次電連接的12位開關(guān)電流輸入信號(hào)寄存器1、開關(guān)電流譯碼電 路2、高8位單位電流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置3、低4位二進(jìn)制加權(quán)電流源 DA轉(zhuǎn)換裝置46、電流取樣器5、電流-電壓轉(zhuǎn)換裝置6。 12位開關(guān)電流寄存 器由四相開關(guān)電流存儲(chǔ)單元組11和共源共柵M0S電流鏡組12組成，完成12 位輸入數(shù)字信號(hào)的寄存；而開關(guān)電流譯碼電路則包括4位開關(guān)電流列譯碼電 路21和4位開關(guān)電流行譯碼電路22，列譯碼電路21和行譯碼電路22分別 位于共源共柵M0S電流鏡組12和高8位單位電流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置3 之間，通過對(duì)開關(guān)電流寄存器輸出的高8位數(shù)字信號(hào)進(jìn)行譯碼來(lái)選擇單位電 流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置3中相應(yīng)的單位電流源。高8位單位電流源溫度計(jì) 碼DA轉(zhuǎn)換裝置3為256個(gè)單位電流源矩陣，每一單位電流源的輸出電流有正 反兩個(gè)方向，由二進(jìn)制一溫度計(jì)碼控制開關(guān)信號(hào)確定。低4位二進(jìn)制加權(quán)電 流源DA轉(zhuǎn)換裝置采用全M0S管電路，與共源共柵M0S電流鏡組22的低4位 輸出信號(hào)連接，其輸出端則與高8位單位電流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置3的正 反兩輸出端分別相連。電流取樣器7采用開關(guān)電流雙向電流取樣器，其輸入 端分別與高8位單位電流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置3的正反兩輸出電流連接， 完成電流源陣列流出電流總和所產(chǎn)生的兩個(gè)互補(bǔ)輸出電流的采樣。電流-電壓 轉(zhuǎn)換裝置6采用CMOS寬帶互阻放大電路，與電流取樣器5的輸出端連接。本 發(fā)明基于開關(guān)電流技術(shù)的12位CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器采用開關(guān)電流電路 實(shí)現(xiàn)已有12位CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器的外圍數(shù)字電路，克服了原有CMOS 電流舵DA轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)，具有處理速度快、分辨率高、動(dòng)態(tài)范圍大、性能穩(wěn)定、芯片面積小、低電壓低功耗、與標(biāo)準(zhǔn)VLSI工藝特別是深亞微米VLSI工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)，可用于低電壓低功耗、高速、高分辨率視頻及通信等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1、一種基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器包括順次電連接的開關(guān)電流輸入信號(hào)寄存器(1)、開關(guān)電流譯碼電路(2)、高位單位電流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置(3)、電流取樣器(5)、電流-電壓轉(zhuǎn)換裝置(6)，低位二進(jìn)制加權(quán)電流源DA轉(zhuǎn)換裝置(4)分別與開關(guān)電流輸入信號(hào)寄存器(1)和電流取樣器(5)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器， 其特征在于所述開關(guān)電流輸入信號(hào)寄存器(l)由連接輸入信號(hào)的四相開關(guān) 電流存儲(chǔ)單元組(11)和共源共柵MOS電流鏡組(12)組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于開關(guān)電流技術(shù)的CM0S電流舵DA轉(zhuǎn)換 器，其特征在于所述開關(guān)電流譯碼電路(2)由開關(guān)電流行譯碼電路(21) 和開關(guān)電流列譯碼電路(22)組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器， 其特征在于所述電流取樣器(5)采用開關(guān)電流雙向電流取樣器，電流-電 壓轉(zhuǎn)換裝置(6)采用CMOS寬帶互阻放大電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器， 其特征在于高位單位電流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置(5)為單位電流源矩陣， 每一單位電流源的電流方向由二進(jìn)制一溫度計(jì)碼控制開關(guān)信號(hào)確定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于開關(guān)電流技術(shù)的CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器，所述CMOS電流舵DA轉(zhuǎn)換器包括順次電連接的開關(guān)電流輸入信號(hào)寄存器(1)、開關(guān)電流譯碼電路(2)、高位單位電流源溫度計(jì)碼DA轉(zhuǎn)換裝置(3)、電流取樣器(5)、電流-電壓轉(zhuǎn)換裝置(6)，低位二進(jìn)制加權(quán)電流源DA轉(zhuǎn)換裝置(4)分別與開關(guān)電流輸入信號(hào)寄存器(1)和電流取樣器(5)相連。本發(fā)明具有處理速度快、分辨率高、動(dòng)態(tài)范圍大、性能穩(wěn)定、芯片面積小、低電壓低功耗、與標(biāo)準(zhǔn)VLSI工藝特別是深亞微米VLSI工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)，可用于低電壓低功耗、高速、高分辨率視頻及通信等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H03M1/66GK101237238SQ20071030346
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者何怡剛, 趙文山 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)